#include <linux/types.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/ide.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/errno.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/timer.h>
#include <asm/mach/map.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>


#define GPIOLED_CNT				1		  	/* 设备号个数 */
#define GPIOLED_NAME			"timer"		/* 名字 */
#define LEDOFF 					0			/* 关灯 */
#define LEDON 					1			/* 开灯 */
#define CLOSE_CMD 				(_IO(0XEF, 0x1)) /* 关闭定时器 */
#define OPEN_CMD 				(_IO(0XEF, 0x2)) /* 打开定时器 */
#define SETPERIOD_CMD 			(_IO(0XEF, 0x3)) /* 设置定时器周期命令 */

/* timer设备结构体 */
struct timer_dev{
	dev_t devid;			/* 设备号 	 */
	struct cdev cdev;		/* cdev 	*/
	struct class *class;		/* 类 		*/
	struct device *device;	/* 设备 	 */
	int major;				/* 主设备号	  */
	int minor;				/* 次设备号   */
	struct device_node *nd; /* 设备节点 */
	int led_gpio;			/* led所使用的gpio编号 */ 
	int timeperiod; 		/* 定时周期,单位为 ms */
	struct timer_list timer;/* 定义一个定时器 */
	spinlock_t lock; 		/* 自旋锁 */
};

struct timer_dev timerdev;	/* timer设备 */


static int __init led_init(void)
{
	int ret;

	/* 获取设备树中的属性数据 */
	/* 1、获取设备节点： timer */
	timerdev.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");
	if(timerdev.nd == NULL) 
	{
		printk("[timer] node can not found!\r\n");
		return -EINVAL;
	} 
	else 
	{
		printk("[timer] node has been found!\r\n");
	}

	/* 2、获取设备树中的 gpio 属性，得到 LED 所使用的 LED 编号 */
	timerdev.led_gpio = of_get_named_gpio(timerdev.nd, "led-gpio", 0);
	if(timerdev.led_gpio < 0) 
	{
		printk("[timer] can't get led-gpio\r\n");
		return -EINVAL;
	}
	printk("[timer] led-gpio num = %d\r\n", timerdev.led_gpio);

	/* 3、设置 GPIO1_IO03 为输出，并且输出高电平，默认关闭 LED 灯 */
	gpio_request(timerdev.led_gpio, "led"); /* 请求 IO */
	ret = gpio_direction_output(timerdev.led_gpio, 1);
	if(ret < 0) 
	{
		printk("[timer] can't set gpio!\r\n");
	}
	
	return 0;
}

/*
 * @description		: 打开设备
 * @param - inode 	: 传递给驱动的inode
 * @param - filp 	: 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量
 * 					  一般在open的时候将private_data指向设备结构体。
 * @return 			: 0 成功;其他 失败
 */
static int timer_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	int ret;
	
	filp->private_data = &timerdev; /* 设置私有数据 */
	timerdev.timeperiod = 1000;
	ret = led_init();
	if (ret < 0)
	{
		return ret;
	}
	printk("[timer] timer_open.\r\n");
	return 0;
}

/*
* @description : ioctl 函数，
* @param – filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
* @param - cmd : 应用程序发送过来的命令
* @param - arg : 参数
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
static long timer_unlocked_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
	struct timer_dev *dev = (struct timer_dev *)filp->private_data;
	int timeperiod;
	unsigned long flags;

	switch(cmd)
	{
		case CLOSE_CMD: /* 关闭定时器 */
			del_timer_sync(&dev->timer);
			printk("[timer] close timer.\r\n");
			break;
		case OPEN_CMD:  /* 打开定时器 */
			spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
			timeperiod = dev->timeperiod;
			spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
			mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(timeperiod));
			printk("[timer] open timer.\r\n");
			break;
		case SETPERIOD_CMD: /* 设置定时器周期 */
			spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
			dev->timeperiod = arg;
			spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
			mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(arg));
			printk("[timer] update timeperiod = %ld\r\n", arg);
			break;
		default:
			break;
	}

	return 0;
}

/* 设备操作函数 */
static struct file_operations timer_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = timer_open,
	.unlocked_ioctl = timer_unlocked_ioctl,
};

/* 定时器回调函数 */
void timer_function(unsigned long arg)
{
	struct timer_dev *dev = (struct timer_dev *)arg;
	static int sta = 1;
	int timerperiod;
	unsigned long flags;

	sta = !sta;
	gpio_set_value(dev->led_gpio, sta);

	/* 重启定时器 */
	spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
	timerperiod = dev->timeperiod;
	spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
	mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->timeperiod));
}

/*
 * @description	: 驱动出口函数
 * @param 		: 无
 * @return 		: 无
 */
static int __init timer_init(void)
{
	/* 初始化自旋锁 */
	spin_lock_init(&timerdev.lock);

	/* 注册字符设备驱动 */
	/* 1、创建设备号 */
	alloc_chrdev_region(&timerdev.devid, 0, GPIOLED_CNT, GPIOLED_NAME);	/* 申请设备号 */
	timerdev.major = MAJOR(timerdev.devid);	/* 获取分配号的主设备号 */
	timerdev.minor = MINOR(timerdev.devid);	/* 获取分配号的次设备号 */
	printk("[timer] major=%d,minor=%d\r\n",timerdev.major, timerdev.minor);	
	
	/* 2,3 是创建一个新的字符设备 */
	/* 2、初始化cdev */
	timerdev.cdev.owner = THIS_MODULE;
	cdev_init(&timerdev.cdev, &timer_fops);
	
	/* 3、添加一个cdev */
	cdev_add(&timerdev.cdev, timerdev.devid, GPIOLED_CNT);

	/* 4,5 是为了能够自动试别设备，也就是热插拔 */
	/* 4、创建类 */
	timerdev.class = class_create(THIS_MODULE, GPIOLED_NAME);
	if (IS_ERR(timerdev.class)) {
		return PTR_ERR(timerdev.class);
	}

	/* 5、创建设备 */
	timerdev.device = device_create(timerdev.class, NULL, timerdev.devid, NULL, GPIOLED_NAME);
	if (IS_ERR(timerdev.device)) {
		return PTR_ERR(timerdev.device);
	}
	
	/* 6、初始化 timer，设置定时器处理函数,还未设置周期，所有不会激活定时器 */
	init_timer(&timerdev.timer);
	timerdev.timer.function = timer_function;
	timerdev.timer.data = (unsigned long)&timerdev;

	return 0;
}

/*
 * @description	: 驱动出口函数
 * @param 		: 无
 * @return 		: 无
 */
static void __exit timer_exit(void)
{
	gpio_set_value(timerdev.led_gpio, 1); /* 卸载驱动的时候关闭 LED */
	del_timer_sync(&timerdev.timer); /* 删除 timer */

	/* 注销字符设备驱动 */
	cdev_del(&timerdev.cdev);/*  删除cdev */
	unregister_chrdev_region(timerdev.devid, GPIOLED_CNT); /* 注销设备号 */

	device_destroy(timerdev.class, timerdev.devid);
	class_destroy(timerdev.class);
}

module_init(timer_init);
module_exit(timer_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("huangyu");
